(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
管状の接続対象を互いに接続する構造であって、
上記接続対象はそれぞれ互いに当接する当接面を有するとともに上記当接面から上記接続対象の軸線方向に遠ざかるにしたがい半径方向外側への突出量が小さくなる傾斜突起を周方向の複数個所に有し、
上記接続対象の当接面が互いに当接している状態で上記双方の各傾斜突起に半径方向外側から窓孔が嵌ることにより上記双方の傾斜突起を互いに引き付ける向きの力を発生させる箍と、
上記箍の両端部を引き付けながら結合する結合部材を有する管の接続構造。
【請求項２】
双方の接続対象の接続端部は小径部になっていて、これらの小径部に傾斜突起が形成されている請求項１記載の管の接続構造。
【請求項３】
小径部に形成されている傾斜突起は、接続対象本体部分の外径以内に形成されている請求項２記載の管の接続構造。
【請求項４】
箍は、円弧の一部が切除された形の弾性体からなり、箍の円弧方向両端部は結合部材を接続するための折り返し端部となっている請求項１記載の管の接続構造。
【請求項５】
結合部材は、箍の円弧方向両端部の折り返し端部に接続するための折り返し端縁部を有し、この折り返し端縁部は結合部材の幅が連続的に変化する傾斜縁となっていて、上記箍の円弧方向両端部の折り返し端部に上記結合部材の上記折り返し端縁部をスライドさせて掛け止めることにより上記箍の両端部を引き付けるように構成されている請求項４記載の管の接続構造。
【請求項６】
双方の接続対象の接続端部は小径部になっていて、少なくとも片方の接続対象の小径部に箍を暫定的に巻き付かせることができる請求項４記載の管の接続構造。
【請求項７】
互いに接続すべき接続対象の端面にはそれぞれ半径方向内外に嵌り合う接続リングが固着され、これらの接続リングに傾斜突起が形成されている請求項１記載の管の接続構造。
【請求項８】
内外に嵌り合う接続リングの一方は、嵌め合い面の奥端に他方の接続リングの端面が当接する段状の当接面を有し、この当接面と上記嵌め合い面とで接続リングの周方向に形成される角隅部にシール部材が配置され、このシール部材は上記他方の接続リングの端面に押圧されて上記内外に嵌り合う接続リングの内部を密閉している請求項７記載の管の接続構造。
【請求項９】
箍に形成されている窓孔は、接続対象の周方向の長さが接続対象の傾斜突起の周方向の長さよりも長い請求項１記載の管の接続構造。
【請求項１０】
箍に形成されている窓孔は、接続対象の軸線方向の幅が、双方の接続対象が接続されることによって互いに重なり合う双方の傾斜突起を合わせた上記軸線方向の幅よりも狭い請求項１または９記載の管の接続構造。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、管状の接続対象を互いに接続する構造に関するもので、特に、外径の拡大を抑制することができ、密封構造にすることも容易な管の接続構造に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
管状の接続対象を互いに接続する構造は、管継ぎ手として様々のものが既に知られている。管継ぎ手は目的に応じて構成を分類することができ、一つの分類に属するものとして、接続部分を密封構造にして、管の内部を気密あるいは水密に保つことができる管継ぎ手もある。接続部分を密封構造にすることができる従来の管継ぎ手の代表的なものとして以下の構造を挙げることができる。
１．双方の管を溶接によって接続する構造。
２．双方の管の接合端にフランジを設け、双方のフランジをボルトで締結する構造。双方のフランジの相対向する面に溝を設け、この溝に沿ってＯ（「オー」と読む：以下同じ）リングを介在させ、Ｏリングによって密封構造としている。
３．双方の管の接合端に箍を嵌めることができるフランジを設けて双方のフランジの外周をテーパー形にし、蝶番で連結された箍を上記フランジの外周に嵌め、箍の締め付け力で上記双方のテーパー形フランジに引き付け力を発生させるもの。この場合も、双方のフランジの相対向する面に溝を設け、この溝に沿ってＯリングを介在させると、Ｏリングによって密封構造とすることができる。
【０００３】
上記１の溶接による接続構造によれば、双方の管が永久的に溶着されるため、メンテナンスなどのために分離することは事実上困難である。
上記２のボルトを用いてフランジを締結する構造によれば、双方の管の外径からフランジが外側に大きく突出する難点がある。また、Ｏリングを介在させる場合、Ｏリングを嵌める溝を高い精度で加工する必要があり、コスト高になる。
上記３のテーパー形フランジと箍によって双方の管を接続する構造によれば、上記２の構造と同様に、双方の管の外径からフランジが外側に大きく突出する難点がある。また、Ｏリングを介在させる場合、Ｏリングを嵌める溝を高い精度で加工する必要があり、コスト高になる。
【０００４】
上記３の構造に類するものとして特許文献１および特許文献２に記載されている接続構造がある。特許文献１記載の発明は、管状の接続対象双方の接続端にフランジを設け、これらのフランジの突き合わせ面は筒の軸線に対し垂直面、上記突き合わせ面と反対側の面はテーパー形断面となっていて、これらのフランジの外周をバンドで取り巻き、バンドの両端をボルトで締め込んでバンドを縮径させ、管状の接続対象双方の接続面同士を密着方向に押圧するようにしたものである。接続対象の接続面の一方に形成した凹溝にＯリングを装着し、上記接続面の他方に上記Ｏリングを密着させている。
【０００５】
特許文献２に記載されている発明は、接続対象双方の接続端に断面形状が半円形の管状溝を有してなるフランジを設け、接続対象双方の上記管状溝が対向することによって形成される断面がほぼ円形の環状の空間にパッキンを介在させ、断面形状が略コ字状のクランプで上記双方のフランジを締めつけるようにしたものである。双方のフランジは、半円形の円弧面がクランプで締め付けられることにより圧着され、上記パッキンが押圧されて上記接続端が密閉される。
【０００６】
特許文献１および特許文献２に記載されている接続構造も、前記３の構造と同様に、フランジを有することによって外径が大きくなる難点があり、Ｏリングを設ける場合、Ｏリングを配置するための溝を精度よく加工する必要があって製造コストが嵩む難点がある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開２００３−１２６６６１号公報
【特許文献２】特開２００４−２３２７７２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
本発明は、前記従来の管の接続構造の技術課題を解決すること、すなわち、接続部の外径が大きくなることを抑制し、構造が簡単で接続作業も簡単な管の接続構造を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明に係る管の接続構造は、
管状の接続対象を互いに接続する構造であって、
上記接続対象はそれぞれ互いに当接する当接面を有するとともに上記当接面から上記接続対象の軸線方向に遠ざかるにしたがい半径方向外側への突出量が小さくなる傾斜突起を周方向の複数個所に有し、
上記接続対象の当接面が互いに当接している状態で上記双方の各傾斜突起に半径方向外側から窓孔が嵌ることにより上記双方の傾斜突起を互いに引き付ける向きの力を発生させる箍と、
上記箍の両端部を引き付けながら結合する結合部材を有することを最も主要な特徴とする。
【発明の効果】
【００１０】
接続対象の当接面が互いに当接している状態で双方の接続対象の各傾斜突起に、接続対象の半径方向外側から箍の窓孔を嵌め、箍の両端部を引き付けながら結合部材で結合する。箍の両端部を引き付けることにより、双方の傾斜突起を互いに引き付ける向きの力が発生し、双方の接続対象が接続される。箍は傾斜突起の最大高さよりも低い位置に置くことができるため、接続部の外径が大きくなることを抑制することができる。構造が簡単で接続作業も容易であるという利点もある。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】本発明に係る管の接続構造の実施例を示す正面図である。
【図２】上記実施例において接続対象を接続する前の態様を示す正面図である。
【図３】上記実施例の要部を拡大して示す正面図である。
【図４】図１中の線Ａ−Ａに沿う断面図である。
【図５】上記実施例中の箍を示す平面図である。
【図６】上記箍の正面図である。
【図７】上記実施例中の結合部材を示す正面図である。
【図８】上記結合部材の縦断面図である。
【図９】本発明に係る管の接続構造の利用例を概略的に示す正面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
以下、本発明に係る管の接続構造の実施例を、図面を参照しながら説明する。
【実施例】
【００１３】
まず、本発明に係る管の接続構造の実施例の概略を、図１乃至図４を参照しながら説明する。図１乃至図４において、符号１，２は互いに接続される円筒形状あるいは管状の接続対象を示している。接続対象１，２は、それぞれ互いに当接する当接面１４，２４を有するとともに、当接面１４，２４から接続対象１，２の軸線方向に遠ざかるにしたがい半径方向外側への突出量が小さくなる傾斜突起１３，２３を周方向の複数個所に有している。上記実施例に係る管の接続構造はまた、接続対象１，２の当接面１４，２４が互いに当接している状態で双方の各傾斜突起１３，２３に半径方向外側から窓孔３１が嵌ることにより双方の傾斜突起１３，２３を互いに引き付ける向きの力を発生させる箍３を有している。さらに、箍３の両端部を引き付けながら結合する結合部材４を有している。
【００１４】
上記実施例をより詳細に説明する。図３、図４に示すように、接続対象１，２の互いに接続すべき端面にはそれぞれ第１接続リング１１と第２接続リング２１が適宜の固着手段によって結合されている。図示の実施例では、接続対象１と第１接続リング１１双方の結合面の外周縁部が溶着され、双方の結合面が密閉されている。符号６は溶着部を示している。接続対象２と第２接続リング２１双方の結合面の外周縁部も溶着され、双方の結合面が密閉されている。符号７は溶着部を示している。このように、本実施例では、製作の都合上、接続対象１、２にそれぞれ第１、第２接続リング１１，２１を結合しているが、双方の接続対象１，２の接続端部を直接加工して第１、第２接続リング１１，２１と同じ形状の接続端部を一体に形成してもよい。したがって、第１接続リング１１は接続対象１の一部である接続端部として扱い、第２接続リング２１は接続対象２の一部である接続端部として扱うものとする。
【００１５】
双方の接続対象１，２の接続端部を構成している第１接続リング１１と第２接続リング２１の大部分の外径は、接続対象１，２の本体部分の外径よりも小さくなっている。これらの第１、第２接続リング１１，２１の小径部を図３においてそれぞれ符号１２，２２で示している。上記各小径部１２，２２に傾斜突起１３，２３が形成されている。各傾斜突起１３，２３は、接続対象１，２本体部分の外径以内に、したがって接続対象１，２本体部分を軸線方向から投影したときこの投影面から突出しない高さに形成されている。
【００１６】
第１接続リング１１と第２接続リング２１は半径方向内外に嵌り合うように、図示の実施例では、第１接続リング１１の外周面に第２接続リング２１の内周面が嵌り合うように形成されている。一方の接続リングである第１接続リング１１は、第２接続リング２１との嵌め合い面１５の奥端に、第２接続リング２１の先端面が当接する段状の当接面１４を、第１接続リング１１の中心軸線に対し直交する方向に有している。第２接続リング２１の上記先端面は第１接続リング１１の上記当接面１４と当接する当接面２４となっている。
【００１７】
上記当接面１４と上記嵌め合い面１５とで接続リング１１の周方向に形成されている角隅部には、この角隅部の全周を巡ってシール部材であるＯリング８が配置されている。第２接続リング２１は、第１接続リング１１の嵌め合い面１５の外周面に嵌る嵌め合い面２５を有するとともに、第２接続リング２１の中心軸線に対し直交する方向に形成された上記当接面２４を有している。第１接続リング１１の当接面１４と第２接続リング２１の当接面２４とが当接し、上記Ｏリング８が第２接続リング２１の当接面２４に押圧されて、内外に嵌り合っている接続リング１１，２１の内部を密閉している。
【００１８】
第１接続リング１１の当接面１４に続いて外周の一部が第１接続リング１１の半径方向外側に突出し、この突出部は、当接面１４から接続リング１１の軸線方向に遠ざかるにしたがい半径方向への突出量が小さくなる前記傾斜突起１３を構成している。第２接続リング２１の当接面２４も、当接面２４に続いて外周の一部が第２接続リング２１の半径方向外側に突出し、この突出部は、当接面２４から接続リング２１の軸線方向に遠ざかるにしたがい半径方向への突出量が小さくなる前記傾斜突起２３を構成している。各接続リング１１、２１の傾斜突起１３、２３は、図４に示すように各接続リング１１、２１の周方向４箇所に等間隔で設けられている。双方の傾斜突起１３、２３が各接続リング１１、２１の軸線方向に重なった状態で各接続リング１１、２１の当接面１４，２４が当接するようになっている。双方の傾斜突起１３、２３が重なった状態における傾斜突起１３、２３の、接続リング１１、２１の軸線方向の断面形状は、図３に示すように２等辺三角形状になる。
【００１９】
上記のように双方の接続リング１１、２１の当接面１４，２４が互いに当接している状態で、双方の接続リング１１、２１の各傾斜突起１３，２３に半径方向外側から箍３の窓孔３１が嵌められる。箍３は、図５、図６に示すように、弾性体、例えば板バネを、円弧の一部を切除した形に成形したもので、箍３の長さ方向換言すれば円弧方向両端部は結合部材４を接続するための折り返し端部３２となっている。したがって、箍３を平面方向から見ると、図５に示すように「Ω」字状になっている。箍３にはまた、周方向の４箇所に、かつ、各傾斜突起１３，２３に対応する位置に、箍３の周方向に長い長方形状の窓孔３１が形成されている。各窓孔３１の周方向の長さＬは、傾斜突起１３，２３の周方向の長さよりも長い。接続リング１１、２１の軸線方向における各窓孔３１の幅Ｗは、双方の接続リング１１、２１が接続されることによって互いに重なり合う双方の傾斜突起１３，２３を合わせた上記軸線方向の幅よりも狭い。
【００２０】
箍３の周方向（円弧方向）両端部は、この両端部に形成されている折り返し端部３２が結合部材４によって互いに引き付けられながら結合される。図７、図８は結合部材４を示している。図７、図８において、結合部材４は例えば金属板をプレス成形することによって製作することができ、両側縁部に、箍３の長さ方向両端部の折り返し端部３２に接続するための折り返し端縁部４１を有している。これらの折り返し端縁部４１は結合部材４の幅が連続的に変化する傾斜縁４２となっていて、箍３の長さ方向両端部の折り返し端部３２に結合部材４の折り返し端縁部４１をスライドさせながら掛け止めることにより、箍３の両端部を引き付けるように構成されている。結合部材４の平坦な面の中央部にはねじ孔４３が設けられている。
【００２１】
片方の接続対象２の一部をなす第２接続リング２１の小径部２２の長さは、他方の接続対象１の一部をなす第１接続リング１１の小径部１２の長さよりも長くなっていて、上記小径部２２に、箍３の弾性を利用して箍３を暫定的に巻き付けることができるようになっている。図３において符号３Ａは上記小径部２２に暫定的に巻き付けられた箍３を示している。このように、第２接続リング２１の小径部２２に箍３を暫定的に巻き付けておき、第１、第２接続リング１１、２１の傾斜突起１３，２３が重なり合った状態で箍３を傾斜突起１３，２３の方に向かってスライドさせる。箍３は傾斜突起１３，２３の傾斜面に沿って箍３の径を広げられながらスライドし、箍３の窓孔３１が傾斜突起１３，２３の位置と合致することによって、箍３はその弾性力により径を縮小する。
【００２２】
径を縮小するときの箍３の弾性力により、箍３の窓孔３１の幅Ｗ方向の縁が傾斜突起１３，２３の傾斜面に当たり、傾斜突起１３，２３を互いに圧接させようとする向きの分力が生じる。箍３の両端の折り返し端部３２には結合部材４の折り返し端縁部４１が掛け止められ、箍３の両端部が結合される。箍３の両端の折り返し端部３２に結合部材４を掛け止めるに際しては、上記折り返し端部３２に結合部材４の折り返し端縁部４１をスライドさせながら掛け止める。結合部材４の折り返し端縁部４１は結合部材４の幅が連続的に変化する傾斜縁４２となっているため、上記折り返し端縁部４１をスライドさせながら折り返し端部３２に掛け止めることにより、箍３の両端の折り返し端部３２が上記傾斜縁４２によって強力に引き付けられ、箍３の窓孔３１の縁が傾斜突起１３，２３の傾斜面に当たることによって生じる上記分力がより強力になる。
【００２３】
上記分力により第１、第２接続リング１１、２１の当接面１４，２４が互いに押圧され、図１、図３に示すように、第１、第２接続リング１１、２１が接続され、結果的には、管状の部材である第１の接続対象１と第２の接続対象２が接続される。上記のように第１、第２接続リング１１、２１の当接面１４，２４が互いに押圧されることにより、シール部材であるＯリング８が第１、第２接続リング１１、２１間で押圧され、内外に嵌り合う第１、第２接続リング１１、２１の内部をＯリング８が密閉している。
【００２４】
箍３の両端の折り返し端部３２を引き付ける力は結合部材４の両端の傾斜縁４２によって生じるため、結合部材４には箍３の両端の折り返し端部３２から抜け出る向きの分力が働く。そこで、結合部材４のねじ孔４３に止めねじ３０をねじ込み、止めねじ３０の先端を第１接続リング１１または第２接続リング２１の表面に突き当てることにより、結合部材４の抜け止めを行っている。
【００２５】
以上説明した管の接続構造の実施例は、接続対象１，２の互いに当接する当接面１４，２４から接続対象１，２の軸線方向に遠ざかるにしたがい半径方向外側への突出量が小さくなる傾斜突起１３，２３を周方向の複数個所に設け、これら傾斜突起１３，２３の半径方向外側から箍３の窓孔３１を嵌めることにより、双方の傾斜突起１３，２３を互いに引き付ける向きの力を発生させるように構成されている。そして、箍３の両端部を引き付けながら結合する結合部材４を有している。上記傾斜突起１３，２３は接続対象１，２の外径よりも半径方向内側に設けることができるため、接続部の外径が接続対象１，２の外径よりも増大することを回避することができる。
【００２６】
互いに接続される双方の接続対象１，２の接続端部は小径部１２，２２になっていて、片方の接続対象の小径部に箍３を暫定的に巻き付かせることができるように構成されているため、上記箍３を上記小径部に沿ってスライドさせながらその窓孔３１を双方の傾斜突起１３，２３に嵌めることができ、箍３を傾斜突起１３，２３に嵌める作業が容易になる。
【００２７】
箍３から結合部材４を外し、箍３を傾斜突起１３，２３から外せば、接続対象１，２を分離することができる。箍３を傾斜突起１３，２３から外すとき、傾斜突起１３，２３の傾斜面に沿って箍３をスライドさせ、片方の接続対象の小径部に箍３を移動させておけば、再び接続対象１，２を接続するときの作業性が良くなるばかりでなく、箍３を無くしてしまう恐れもない。したがって、接続対象１，２に内蔵されている装置や回路などのメンテナンスが容易になる。
【００２８】
弾性体によって円弧の一部が切除された形に形成された箍３の両端は結合部材４で結合され、かつ、結合部材４による箍３の両端の引き付け力で双方の接続対象１，２が接続される構造になっているため、接続対象１，２を接続するのに必要な箍３を装着するための作業性が向上する。
【００２９】
双方の接続対象１，２の接続端にはそれぞれ第１、第２接続リング１１，２１が固着され、第１、第２接続リング１１，２１を接続することによって接続対象１，２が接続されるようになっている。このような構成にすれば、接続対象１，２の接続端を直接加工するのではなく、第１、第２接続リング１１，２１を加工して接続対象１，２に接続すればよく、加工が容易である。また、第１、第２接続リング１１，２１の肉厚を厚くし、この肉厚内に小径部１２，２２を形成し、かつ、傾斜突起１３，２３を形成することができるので、接続構造部分の外径が拡大することを避けるための構造に適している。
【００３０】
本発明に係る管の接続構造の適用範囲は特に限定されないが、例えば、液体中に没した状態で使用する機器に適用することができる。図９はその一例である受圧式液面計の例を示す。図９において、符号１０は受圧式液面計、符号２０は液体が貯蔵されるタンクを示している。タンク２０の底面近くには液面計１０が設置され、液面計１０はタンク２０に貯蔵された液体に没している。液面計１０は前述のとおり第１、第２の管状の部材である接続対象１、２からなり、接続対象１、２は前述の接続構造によって接続されている。受圧式液面計は、センサ部分とこのセンサによる検出信号を処理して液面の高さを演算する回路部分からなる。図２において符号９は、上記センサ部分と回路部分を電気的に接続するケーブルコネクタを示している。ケーブルコネクタ９およびケーブルは、接続対象１、２が接続されることにより接続対象１、２内に密封される。
【符号の説明】
【００３１】
１    接続対象（第１の管）
２    接続対象（第２の管）
３    箍
４    結合部材
８    Ｏリング（シール部材）
１１    第１接続リング
１２    小径部
１３    傾斜突起
１４    当接面（段部）
１５    嵌め合い面
２１    第２接続リング
２２    小径部
２３    傾斜突起
２４    当接面（先端面）
２５    嵌め合い面
３０    止めねじ
３１    窓孔
３２    折り返し端部
４１    折り返し端縁部
４２    傾斜縁
４３    ねじ孔
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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